Question

ПОЖАЛУЙСТА СРОЧНО ПОМОГИТЕ Пренебрегая сопротивлением воздуха с точностью до метра определи, с какой высоты должна упасть капля воды, чтобы при ударе о землю она нагрелась на 0,55°С. Удельная теплоёмкость воды равна 4200 Дж/(кг·°С). При расчётах прими g=9,8 Н/кг.

Answer 1

Ответ:

Дано

t 1 = 20°C

t2 = 100 °C

c=4200 Дж / кг °С - удельная теплоемкость воды

L = 22,6*10⁵ Дж/кг - удельная теплота парообразования воды

h - ?

Воду нагреваем до температуры кипения:

Q1 = c*m*(t2 - t1) = 4200*80*m = 336 000 * m  = 3,36*10⁵*m  Дж

Воду испаряем:

Q2 = L*m = 22,6*10⁵ * m

Общее количество теплоты

Q = Q1+Q2 = (22,6 + 3,36)*10⁵ * m   ≈  26 * 10 ⁵ * m   Дж

Потенциальная энергия капли:

Eп = m*g*h

Приравнивая (2) и (1) получаем:

m*g*h = 26*10⁵*m

h = 26*10⁵ / 10 = 26*10⁴ = 260 000 м = 260 км

ответ - такая ситуация невозможна

Объяснение:

Answer 2

Для решения этой задачи мы можем использовать закон сохранения энергии. Энергия, полученная каплей воды при падении, будет равна энергии, необходимой для нагрева капли на 0,55°C.

Давайте разобьем эту задачу на две части:

1. Расчет потенциальной энергии при падении капли с высоты h: Потенциальная энергия (PE) = масса * ускорение свободного падения * высота. PE = m * g * h

2. Расчет тепловой энергии, необходимой для нагрева капли на 0,55°C: Тепловая энергия (Q) = масса * удельная теплоемкость * изменение температуры. Q = m * c * ΔT

Теперь мы можем приравнять эти две энергии: m * g * h = m * c * ΔT

Масса капли воды сократится, поэтому: g * h = c * ΔT

Теперь подставим значения и решим уравнение: (9,8 м/с²) * h = (4200 Дж/(кг·°C)) * 0,55°C

Сокращаем единицы измерения: 9,8 * h = 2310

Решаем уравнение: h = 2310 / 9,8 ≈ 235,7 метров.

Таким образом, капля воды должна упасть с высоты около 235,7 метров, чтобы нагреться на 0,55°C при ударе о землю.